暖通空调课程设计

暖通空调课程设计计内容和要求(1)负荷计算：(2)空调系统确定：根据建筑物功能和实际条件，选择空调系统形式。定；送风系统设计；选取新风机组、空调机组、风(3)风系统的设计：c．风管水力计算；(包括干管和支管)d．风管水力平衡；(对各并联管段进行阻力平衡，计算系统总阻力)e．风机选型：(根据系统总风量和计算阻力选用风机型号)(4)水系统的设计：(5)绘制空调系统平面布置图、流程图。性、过程的层次公式应给出出处。对所选用设备、确定的方可根据需要加长。图例、文字按专业制图标准要，(1)本建筑基本结构情况。(2)设计依据。(3)冷负荷计算全过程。(4)风道、机房平面图。借阅课程设计相关的资料和书籍，熟悉图纸，了解建筑物功能算说明书，提交设计成果(一)设计规范《采暖通风与空气调节设计规范》、《民用采暖通风与空气调节设计规范》(二)设计手册、教材(1)《采暖空调制冷手册》(2)《供暖通风与空调设计手册》陆耀庆编著(3)《暖通空调》。签。...............错误!未定义书签。........................错误!未定义书签。定义书签。.................错误!未定义书签。..............错误!未定义书签。..............错误!未定义书签。...............错误!未定义书签。!未定义书签。错误!未定义书签。....................错误!未定义书签。。.........................错误!未定义书签。定义书签。签。........................错误!未定义书签。.............错误!未定义书签。签。..................................................................................错误!未定义书签。。工程概况本设计为上海办公楼空调系统设计。该养老院位于青岛市，总建筑面积为平方米。建基本设计参数.2.1室外计算参数(1)夏季空调室外计算干球温度℃(2)夏季空调室外计算日平均温度℃(3)夏季空调室外计算湿球温度26℃(4)夏季空调室外计算相对湿度63%(5)夏季大气压力房房间类型普通办公室高档办公室会议室走廊其他111811511Wm2Wm2550设计依据《暖通空调常用数据手册》空调房间的冷负荷计算`空调房间的冷负荷包括建筑围护结构传入室内热量(室内外空气温差经围护结构传入的热量和太阳辐射进入的热量)形成的冷负荷，人体散热形成的冷负荷，灯光照明散热形成的冷负荷，以及其它设备散热形成的冷负荷。(1)墙体或屋面传热的热引起的冷负荷Qc公式(公式(2-1)KWmC)，t——室内设计计算温度，。C；Rt——墙体或屋面冷负荷计算温度，。C；c间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00TccKAC(2)玻璃窗非稳态传热形成的冷负荷Q(W)CcwwwcdR公式(2-2)Q=ccwwwcdR公式(2-2)ccw——玻璃窗传热系数的修正值，由《暖通空调》附录2-15查得，w=；tttd——窗的冷负荷计算温度地点修正值，。C，由《暖通空调》附录2-11查得；tt南南外窗冷负荷12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00温度\Tc(τ)TdKAQc(τ)9:00:00:418:00:48:00:00(3)玻璃窗日射得热引起的冷负荷QC(W)公式(公式(2-3)式中，D——不同纬度带各朝向7月份日射得热因数的最大值；jmaxC——有效面积系数；aCC——玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系数；siC——玻璃窗冷负荷系数。LQ查表得南窗的D=219，北窗的D=145。玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系jmaxjmax荷射得热引起的冷负荷间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00AwcC(4)照明得热引起的冷负荷Q(W)C白炽灯：Q=1000NC公式(2-4)C()LQCLQCLQC()12C——照明散热冷负荷系数。nW12公式(2-4/2-5)计算得房间照明冷负荷，并计入下表2-4中。形成的冷负荷13:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00N5)人体得热引起的冷负荷QC(W)1)人体显热C散热冷负荷Q(W)CQ=qnC公式(2-6)C()sLQ式中，Q——人体显热散热形成的逐时冷负荷，W；sC热散热冷负荷系数。2)人2)人体潜热散热冷负荷QC(W)Q=qn公式(2-7)ClCln,——同公式(2-7)。由《暖通空调》(第三版)表2-14得在办公区中属于极轻劳动，办公区内的人数为sl系数为1.根据公式(2-7)和(2-8)可得人体散热逐时冷负荷，并计入表2-5中。表2-5人员散热引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00nφ公式(公式(2-8)面积为㎡，从而计算出办公室设备散热量，根据公式(2-9)计算出房间设备冷负荷，并时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00A14:0014:00。可得到冷负荷面积指标。时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00湿负荷计算空调房间的湿负荷和冷负荷一样，对空调系统的规模有着决定行的影响。空调湿负荷是指空调房间内湿源(人体散湿、敞开水池或水槽表面散湿、地面积水等)向室内的散湿量。(1)人体散湿量：m(kg/s)wm=0.278ng10一6公式(2-9)wwn,——同公式(2-6)。根据《暖通空调》(第三版)表2-14，选取设计温度为26℃条件下成年男子散湿量为109gh，根据公式(2-9)可得人体的湿负荷为(2)敞开水表面散湿量m(kgs)：www一层一层房间冷负荷湿负荷新风负荷总负荷面积单位面积负荷办公区9145会客室4720会客室4720会客室4720会客室4720办公区11210系统的分区同一座建筑物内平面和竖向房间的负荷差别大，各房间用途、使用时间和空调设备承压能力等均不相等，为使空调系统既能保持室内要求参数，又能经济管理，就需要将根据不同房间的使用情况、负荷条件的因素，可将系统分为多个区域，分别进行空调系统的设计；同时，根据分区不同的系统形式，从而达到节能、高效的目的，并能满本次建筑的设计不用进行只有四层，不用进行系统的分区。空调系统的分类(1)按空气处理设备的设置情况分类(2)按负担室内空调负荷所用介质种类不同分类(3)按空调系统处理的空气来源不同分类(4)按空气流量是否变化分类空调系统的比较全空气系统可以分为定风量(CVA)系统与变风量(VAV)系统。简单，初投资较低，控制方便；气流组织控制较好，对湿度控系统优点为：用改变房间风量的方法，补偿房间负荷的变化，避免了因再热成的冷热抵消，节约了能耗；采用全年变风量系统运行，可显著节约风机运行所耗的(2)具有个别控制的优越性。风机盘管机组的风机速度可分为高、中、低三档；水路系等，可灵活的调节各房间的温度；室内无人时机组可 (3)系统分区进行调节控制容易。冷热负荷按房间的朝向、使用的目的、使用的时间等(4)风机盘管机组的体积小，布置和安装方便，属于系统的末端机组类型。(5)对于将来建筑物的扩建，而相应增设风机盘管机组，实现比较容易。缺点：(1)因机组设在室内，有时与建筑物布局产生矛盾，需要建筑上的协调与配合。 (3)风机盘管机组方式本身解决新风量是困难的。在冬季和过渡季节利用室外空气降温(4)由于机组风机的静压小，在机组中不可能使用高性能的空气过滤器，空气洁净度不(5)冷凝水容易发霉，产生卫生问题。三、风机盘管加新风系统风机盘管系统具有各空气调节区可单独调节，比全空气系统节省空间，比冷源的分散设空调系统方式的确定空调方式进行选择。拟采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式用单设新风风机盘管加新风系统风机盘管机组的新风供给的方式有多种，在这次设计中我采用由独立的新风系统供给室内新风，将新风处理到室内的焓值，不承担室内的负荷，室内的负荷全部由风机盘管来此外，一次εε送入房间，对吊顶布置有利，夏季风机盘管处理的空气状态注意某些房间风机盘管停止运行时，统一新风系统空调房间送风量的确定在确定了空调系统的热、湿负荷后，就可确定为消除室内的余热和余湿、维持房间需要的空气参数所必需的送风量和送风状态。但应注意必须同时满足房间的换气次数RR(2)根据计算出的空调室内冷负荷Q、湿负荷W，求出热湿比e=QW。(3)对舒适性空调系统来说，在焓湿图上做e线与=90%~95%线相交于S点即露点QhQhhRRS(4)将送风量折合成空调房间的换气次数n，查看是否满足该类型空调房间的换气要求，否则调整送风温度t后，再计算。O((1)求热湿比ShkJkgh3kJ/kg。RS(3)按公式(3-2)计算得该空调房间的送风量为：(4)将送风量折合成室内空气换气次数n=4h1，满足要求。(二)、以一楼办公区为例来说明风机盘管加新风系统的计算过程。((1)求热湿比RRM(3)按公式(3-2)计算得该空调房间的送风量为：(4)将送风量折合成室内空气换气次数n=4h1，满足要求。空气处理设备选型空气处理设备用于对房间空调送风进行冷却、加热、减湿、加湿以及空气净化等处据送风压力可分为普通型和高静压型。柜式空调器的构造和原理基本与风机盘管相同。全空气系统柜式空调器的选型建筑的四层可分为两个系统，一至三楼用新风机组和风机盘管，四楼用一个空气冷冷媒水量冷媒水阻力机组约重3600039GI36新风机组和风机盘管的选型机组余额定冷额定热量压(Pa)量(kW)(kW)YAR080T0HDLB额定风量冷媒水量力(Pa)YBFCCC3)S(H/U)YBFCCC3)S(H/U)YBFCCC3)S(H/U)YBFCCC2(3)S(H/U)数3211续表YBFCCC3)S(H/U)1YBFCCC3)S(H/U)1YBFCCC3)S(H/U)3送、回风口的型式根据空调精度、气流型式、风口安装位置以及建筑室内装修的艺术配合等多方面的要4.1.1送风口(1)侧送口在房间内横向送出气流的风口叫断面送风口，或简称侧送风口。这类风口中包括格栅型送风口、单层百叶型送风口、双层百叶型送风口和条缝型送风口。在本设计中采用上海研普机电设备有限公司生产的YRH系列单层格栅出风口。(2)散流器散流器是安装在顶棚上的送风口，其自上至下送出气流。散流器的型式很多，有盘式散流器、直片式散流器、流线型散流器等，可以形成平送和下送流型。从外观上分，有(3)喷射式送风口(4)孔板送风口棚用。空气由风管进入楼板与顶棚之间的空间，在静压作用下再由孔口送入房间。其最大特点是送风均匀，气流速度衰减快，噪声小，多用于要求工作区气流均匀，区域温差较4.1.2回风口由于吸风口附近气流速度急剧下降，对室内气流组织的影响不大，因而回风口比较简单，类型也不多。回风口的形状和位置根据气流组织的要求而定。本设计中均采用上气流组织形式气流组织形式，是指气流在空调房间内流动形成的流型。空调房间除了对工作区的要控制噪声水平和含尘浓度，这些不仅直接受气流流动和分布状况的影响，而且又取决4.2.1气流组织的基本要求风速风速(ms)工作区季不大于3.孔板下送口下送5.喷口或旋流风口送风舒适性空调冬季夏季=40%与送风方口类型、安装高允许风送风高度h5m时不宜~~~4.2.2气流组织的基本形式根据提到各气流分布形式的特点和适用范围，经过对比权衡，设计中决定四层的全空气系统采用散流器吊顶送风，吊顶回风的气流组织形式，一到三楼的房间用风机盘管加新。气流组织的设计计算散流器送风气流组织的设计计算(1)散流器的选型和布置和生产厂商所提供的样本选取。气流流型根据空调房间的大小和室内所要求的参数，选择散流器的个数。一般按对称位置或梅布置散流器时，散流器之间的间距及离墙距离，第一应使射流有足够的射程，另一方面又应使散流器扩散效果好。布置时应充分考虑建筑结构特点，散流器平送方向不得有障碍物。每个圆形或者方形散流器负责的区域最好可以是规则的正方形或长方形。如果散流器服务区域的长宽比大于，最好可以选择矩形散流器。如果采用顶棚回风，此时回(2)散流器送风气流组织设计步骤散流器的送风气流组织设计主要是为了选择合适的散流器，使房间内的风速满足设计VKA1/2x=VX+VX+X(6-16)X0—平送射流原点与散流器中心的距离，多层锥面散流器取；A流器的有效流通面积，㎡；(1)按照房间(或者分区)的尺寸布置散流器，计算每个散流器的送风量。V低VV=0((3)计算射程，即散流器中心到风速衰减到Vx=s处距离。由式(6-16)可以得到：KVA1/2X=sXxV0xV (4)按式(6-19)计算工作区的平均风速：V=m(L2/4+H2)1/2 式(6-19)是等温射流的计算公式。当送冷风时，应增加20%，送热风时减少20%。气流组织设计，该房间面积：㎡，净高，送风(1)布置散流器，采用对称布置的方式，共布置42个散流器，每个散流器承担5m(2)初选散流器。本例按V0＜7m/s左右选取风口，选用的方形散流器颈部尺寸为：(3)按式(6-18)计算射流末端速度为s的射程，即(4)按式(6-19)计算室内平均速度的地点时最大吸风速度(m/s)≤≤≤的新风量是已知的，每个房间的送风量也已经计算出来(见节)；所以根据送风量=新风=送风量-新风量；由此每个房间的回风量也就已经算出来，那么每积43/s水系统简介布置形式和工作原理，通常有以下几种划分方5.1.1开式系统和闭式系统按冷冻水是否与空气接触，空调水系统可分为开始系统和闭式系统5.1.2同程系统和异程系统，即各环路的管路总长基本相等。反之即为5.1.3定流量系统和变流量系统次泵系统泵，即冷热源侧合用一组循环泵中小型工程宜采用一次泵系统。当系统阻力较大，且各环路特性或阻力相差悬殊时，宜采用二次泵系统。本设计中由于阻力不大，所以采用一次泵。风机盘管加新风空调系统冷冻水系统采用一次泵系统，上供上回，冷冻水供、回水空调冷凝水根据就近排放、相对集中的原则。各区每层都设立一个集中排放处，将空调冷凝水排入卫生间地漏，个别带有卫生间的房间则直接通过冷凝水管派到其卫生间地漏。空调箱冷凝水排出口需设水封，空调冷凝水集中后排入明沟或地漏，不允许与污三、凝结水管的选择：一般情况下，每1kW的冷负荷每小时产生约0.4kg左右的冷凝水；在潜热负荷较高QkW时，DN＝32mmQ76kW时，DN＝40mmQ98kW时，DN＝50mmQ1055kW时，DN＝80mmQ=1056~1512kW时，DN＝100mmQ=1513~12462kW时，DN＝125mm水系统的管路设计计算5.2.1水系统的布置水系统管道布置为了避免穿过风管管道，水管干管布置标高为3m，风管管道布置标5.2.2管路的摩擦阻力损失f2d单位沿程阻力(比摩阻)：f2d=2.0Lg(|(KK＝0．5mm，冷却水水系统K＝0．5mm；vd温温度0510152030406080(℃)ν×ν×10-6(m2/s)水管管径的选用应按经济流速选用，一般推荐流速如表5-6所示。流速(m/s)流速(m/s)~1~3~~~1~主干管~水流动时遇到弯头、三通及其它异型配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力h=h=d2ll=dd入空调水系统水力计算按照上面提供的方法对楼层进行水力计算，一到三层空调水系统管网管编号如下图；表见附表。摩擦阻摩擦阻力(Pa/m)(Pa)径(mm)管段编号管段阻力Rml+P1(Pa)局部阻力(Pa)局部阻力系数(Σξ)动压(Pa)流速v(m/s)流量(kg/s)长度l(m)W2-32-3323-4404-5405-6506-7507-8508-9509-105010-117011-127012-137013-157014-1570风管设计的基本知识风管是中央空调系统必不可少的重要组成。空调送风、回风、排风和新风供给以及正压防烟送风、机械排风等系统均要用到风管。风管系统设计的基本任务是：布置合理的管线；确定风管的形状和选择风管的尺寸；通过计算风管的压力损失来校核机组选型管的分类(1)按风道形状分类：圆形管道和矩形管道。(2)按风道材料分类：金属风道、非金属风道和土建风道。(3)按风道内的空气流速分类：低速风道和高速风道。空气低速输送。6.1.2风管的规格为了设计、制作、安装的方便，国家制定了统一的通风管道规格。圆形钢制管道的常用1120×120160×120160×160200×120200×160200×200250×120250×160250×200250×250320×160320×200320×250320×320400×200400×250400×320400×400500×200500×250500×320500×400500×500630×250630×320630×400630×500630×630800×320800×400800×500800×630800×8001000×3201000×4001000×5001000×6301000×8001000×10001250×4001250×5001250×6301250×8001250×10001600×5001600×6301600×8001600×10001600×12502000×8002000×10002000×1250算风管水力计算的主要目的是：通过水力计算来确定管道的尺寸，通过进行压力损失算方法主要有一下三种。(1)假定流速法(2)压损平均法(3)静压复得法风管的水力计算本设计中各层风管系统的水力计算采用假定流速法进行，并以一层系统为例进行说水力计算结果以表格的形式汇总出来。(1)绘制出粗略的风管系统平面图。(2)对管段风管进行编号。图一层风管系统水力计算示意图(3)假定风管内合理的流速。温送风系统，系统中风量小，所以流速比常规空调系统的风管流速要小，选择支风管内风速的范围为1~3ms，干管内风速为3~5ms。(4)确定各管段的断面尺寸。根据各管段的流量和假定的流速，可以从钢制矩形风管水力计算表中查得管道的标准(5)计算各管段的实际流速。根据流量和选定的风管规格，可以计算出各管段的实际流速。计算公式如下：按照上式计算得到四层风管各管段的实际速度见表5-3。(6)计算最不利环路沿程阻力P和局部阻力P。lj的沿程阻力可以按照下式进行计算：P=PL公式(6-2)lmlmP=pv2j2公式(6-3)j2按照上式计算得到一层风管各管段的参数。5672—34—55—61234567空调冷水系统空调装置常用冷源的制冷方式主要分为压缩式制冷和吸收式制冷两类。根据压缩机的形式，压缩式制冷机可以分为活塞式、螺杆式和离心式等，吸收式制冷可以分为蒸汽型、热水型和直燃型。此外根据冷凝器的冷却方式有可以分为水冷式、风冷式和风冷热7.1.1制冷机房的总冷负荷制冷机房的总冷负荷应该包括用户实际所需的制冷量以及制冷机组本身和供冷系统%~15%。由于该办统，QKAAQ公式(7-1)A——冷负荷同时使用系数，一般为~,本设计中取；7.1.2制冷方式的选择在制冷机组设备选择过程，要根据空调用制冷机组的容量和能耗状况，进行机组的制冷机类型~~~~~3489~3489~3489~~34897.1.3制冷机组台数及型号确定3档连续管径流量冷量m3/h冷冻水系统设计由水泵、管道、定压设备、阀门、换热器、除污器等主要部件构的选择克服一次环路的阻力损失，其中包括环路的管道阻力和设备阻力，并附加((7-2)设备总阻力设备总阻力=+2)/=；冷冻水管的总阻力：H=+=/=；据计算的流量和扬程，我们选据计算的流量和扬程，我们选择2台(1用1备)由上海河山泵业有限公司生产的ISW80-扬程H转速n900电机功率口径(mm)KW吸入排出118080[5]陆亚俊等．暖通空调[M]．中国建筑工业出版社2002月师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、精益求精的工作态度以及侮人不倦学习的楷模，老师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将！会，能够独立地完成一个课程设计，并在这个过程当这学期已经结束的时候，能够将学到的知识应用到实设计的撰写中，我得到了许多人的帮助。首先我要感谢我的老师孟二林在课予我的指导、提供给我的支持和帮助，这是我能顺利完成这次设计的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多的难题，让我能把系统做得更加完善。在此期间，最后再一次感谢所有在设计中帮助过我的老师和同学时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00123456711:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:001234566789时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0012345678915:0016:0017:0018:0019:0020:005672—34—55—61233320*20044320*2005500*4006400*4007400*32056782—34—55—66—77—81320*200320*2004567852—34—55—66—77—88—9500*5009—10500*500smhmmmm1320*2002320*1603320*2004320*1605320*2006320*3207320*